JPH0431644A - エンジンの空燃比制御装置 - Google Patents

エンジンの空燃比制御装置

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JPH0431644A
JPH0431644A JP2137854A JP13785490A JPH0431644A JP H0431644 A JPH0431644 A JP H0431644A JP 2137854 A JP2137854 A JP 2137854A JP 13785490 A JP13785490 A JP 13785490A JP H0431644 A JPH0431644 A JP H0431644A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、エンジンの空燃比のフィードバック制御を
行なう装置、特に学習Ｗ１能を備えるものに関する。
（従来の技術） 触媒コンバータの前（上流側）と後（下流側）にそれぞ
れ酸素センサ（０２センサ）を設けた、いわゆるダブル
０２センサシステムの装置がある（特開平１−１１３５
５２号、特開昭５８−７２６４７号公報参照）。
これを第２２図ｔ′説明すると、同図は前０２センサ出
力ＶＦＯに基づいて空燃比フィードバック補正係数ａを
計算するためのルーチンで、所定時間ごとに行なわれる
。
Ｓｌでは、前０２センサ（図では［前０２Ｊで略記する
。以下同じ）による空燃比のフィードバック制御条件（
図ではＩＦ／ＢＪで略記する。以下同じ）が成立してい
るかどうかをみて、そうであればＳ２に進む、たとえば
、冷却水温Ｔ−が所定値以下のとき、始動時、始動直後
や暖機のための燃料増量中、前０２センサの出力信号が
一度も反転していないとき、燃料カット中等はいずれも
フイードバック制御条件の成立しない場合であり、それ
以外の場合に空燃比フィードバック制御条件が成立する
。
８２ｔ’ｉ！、前０２セン？出力ＶＦＯをＡ／Ｄ変換し
て取り込み、Ｓ３にてＶＦＯと理論空燃比相当のスライ
スレベルＳＬ、を比較し、ＶＦＯ≦ＳＬＦであれば、空
燃比が理論空燃比よりもリーン側にあると判断し、Ｓ４
にて７？グＦ１を降ろす（Ｆ１＝Ｏとする）、ＶＦＯ＞
ＳＬＦであれば、Ｓ５にて７ラグＦ１を立てる（Ｆ＝１
とする）。
７ラグＦ１は空燃比がリッチあるいはリーンのいずれの
側にあるかを示すフラグであり、Ｆ１＝Ｏはリーン側に
あることを、Ｆ１＝１はり、チ側にあることを表す。
８６〜Ｓ８は前回のＦｌの値と今回のＦｌの値を比較す
ることにより、４つの場合分けを行う部分、８９〜Ｓ１
２はその場合分けの結果により空燃比フィードバック補
正係数ａを計算する部分であり、まとめると次のように
なる。
（ｉ）８６→Ｓ７→Ｓ９では、リッチからり−ンに反転
した直後にあると判断し、αに比例分Ｐ。
を加える（α＝α＋ＰＬ）。これにで、空燃比はステッ
プ的にリッチ側に戻される。
（ｉｉ）Ｓ６→Ｓ７→ＳＩＯではリーンからリッチに反
転した直後にあると判断し、ａから比例分ＰＲを差し引
く（α”１７　　ＰＲ）。これにで、空燃比はステップ
的にリーン側に戻される。
（ｉｉ）Ｓ６→Ｓ８→８１１では今回ちり−ンであると
判断し、ａに積分分ＩＬを加える（ａ＝ｆｆ十ＩＬ）。
これにて、空燃比は徐々にリッチ側に戻される。
（ｉｖ）Ｓ６→Ｓ８→Ｓ１２では今回もリッチであると
判断し、ａから積分分ＩＲを差し引（（（！　＝　６−
ＩＲ）。これにて空燃比は徐々にリーン側に戻される。
第２３図は後０２センサ出力ＶＲＯにて前０２センサに
より求まるａを修正するためのルーチンで、所定時間ご
とに実行される。
８２１〜２５では、後０２センサ（図ではｒｔ＆　０２
Ｊで略記する。以下同じ）による空燃比のフィードバッ
ク制御条件が成立しているがどうかを判定する。たとえ
ば、後ｏ２センサによるフィードパ。
り制御条件の不成立（Ｓ　２１　）に加えて、冷却水温
Ｔｗが所定値以下のとき（Ｓ　２２　）、スロットル弁
が全閉のとき（Ｓ２３）、負荷の小さいとき（Ｓ２４）
、後０２センサが活性化していないと！＆（Ｓ２５）等
がフィードバック制御条件の成立しない場合であり、そ
れ以外の場合がフィードバッタ制御条件の成立する場合
である。
フィードバック制御条件が満たされていれば８２６に進
み、後０２センサ出力ＶＲＯをＡ／Ｄ変換して取り込み
、Ｓ２７にてＶＲＯと理論空燃比相当のスライスレベル
ＳＬＲを比較し、ＶＲ○≦ＳＬＲであればリーン側にあ
ると判断して３２８〜３１に進み、この逆にＶＲＯ＞Ｓ
ＬＲであればリッチ側にあると判断して８３２〜３５に
進む。
８２８では比例分ＰＬに一定値ΔＰＬを加え（ＰＬ＝Ｐ
Ｌ十ΔＰＬ）、Ｓ２９では比例分ｐＲから一定値ΔＰ、
を差し引＜（ＰＲ＝ＰＲ−ΔＰ　Ｒ）、これにより空燃
比は全体としてリッチ側にシフトする。
Ｓ３２．Ｓ３３では同様にして空燃比がリーン側にシフ
トされる。
：うＬＱＳ２８．Ｓ２９．Ｓ３２，５３３ｒのａの修正
制御により、空燃比フィードバック制御精度が高められ
る。
第２４図は燃料噴射パルス幅Ｔｉを演算するためのルー
チンで、所定のクランク角ごとに実行される。
Ｓ４１では吸入空気量Ｑａと回転数Ｎｅからマップを参
照して、基本噴射パルス幅Ｔｐ（＝　Ｋ−Ｑａ／Ｎｅ、
ただし、Ｋは定数）を求める。
Ｓ４２では１と各種補正係数（たとえば水温増量補正係
数Ｋ　ＴＷ）との和ＣＯを計算する。
Ｓ４３ではインジェクタに出力するべ！Ｉ燃料噴射パル
ス輻Ｔ１を、Ｔｉ＝Ｔｐ−Ｃｏ−ｆｆ＋Ｔｓにより決定
する。なお、Ｔｓ［ｍｓ］は無効パルス幅である。
Ｓ４４ではＴｉをセットする。
（発明が解決しようとする課題） ところで、空燃比フィードバック制御の基本制御定数（
たとえば比例分ＰＲ９ＰＬ）のマツプ値には、車両のサ
ーノング防止を目的として、他の領域よりもＳ段に小さ
な値の特殊ゾーンが設けられることがある。
一方、空燃比の学習制御では、学習領域を大きく区分け
するほど学習頻度が向上する。
このため、第１４図で示すように、斜線で示した特殊ゾ
ーンのほうが１つの学習領域りよりも小さい場合が生ず
る。この場合に、特殊ゾーン外の領域Ｄ′での学習値を
特殊ゾーンでも更新すると、その後に特殊ゾーン外の領
域Ｄ′に戻った時点で、要ｙＦｃされる補正量と異なる
ため、運転性やエミッシ蒋ンが悪（なる。
こうした事態をさけるには、１つの学習領域りがちょう
ど特殊ゾーンと重なるように、学習領域を狭くすること
であるが、そうなると学習領域の数（つまりメモリの数
）が増すとともに学習頻度も低下してしまう。
この発明はこのような従来のｉ＃題に着目してなされた
もので、空燃比フィードバック制御の基本制御定数のマ
ツプに特殊ゾーンを有する場合にも、学習頻度の向上と
メモリの増大防止をはかる装置を提供することを目的と
する。
（課題を解決するための手段） 第１の発明は、第１図（Ａ）に示すように、エンジンの
負荷（たとえば吸入空気量Ｑａ）と回転数Ｎｅをそれぞ
れ検出するセンサ３１，３２と、これらの検出値に基づ
いて基本噴射量Ｔｐを計算する手１！１ｊ３３と、触媒
コンバータ前の排気通路に介装され排気空燃比に応じた
出力をするセンサ（たとえば０２センサ）３４と、この
センサ出力ＶＦＯとあらかじめ定めた目標値（たとえば
理論空燃比）との比較により空燃比がこの目標値を境に
して反転したかどうかを判定する手段３５と、この判定
結果に応じ空燃比が目標値の近傍へと制御されるように
空燃比フィードバック制御の基本制御定数（たとえば比
例分Ｐ　ＲＩ　Ｐ　Ｌ）を少なくともエンジンの負荷と
回転数に応じてあらがじめ設定したマツプを備え、その
マツプには他の領域よりも格段に異なる値を有する特殊
ゾーンを設けるとともに、前記基本制御定数の値と前記
特殊ゾーンであることの情報として用いる特殊ゾーン信
号とを前記マツプに格納した基本制御定数用メモリ３６
と、少なくともエンジンの負荷と回転数から定まる学習
領域を前記基本制御定数用メモリ３６より大きく（たと
えば４つに）区分けし、区分けした各学習領域に対応し
て空燃比フィードバック制御定数の学習値ＰＨ０３を格
納する学習用メモリ３７と、現在の運転条件が前記いず
れの学習領域に属するかを判定する手段３８と、現在の
運転条件の属する学習領域に対応して格納されている学
習値ＰＨ０３を前記学習用メモリ３７から読み出す手段
３９と、この読み出された学習値ＰＨ０８にて前記基本
制御定数ＰＲｒＰＬを修正した値に基づいて空燃比フィ
ードバック補正量ａを決定する手ａ４０と、この空燃比
フィードバック補正量ａにて前記基本噴射量Ｔ、を補正
して燃料噴射量Ｔｉを決定する手段４１と、この噴射量
Ｔｉを燃料噴射装置４３に出力する手段４２と、前記触
媒フンバータ後の排気通路に介装され排気空燃比に応じ
た出力をする第２のセンサ（たとえば０２センサ）４４
と、このセンサ出力ＶＲＯと前記目標値との比較により
空燃比がリッチ、リーンのいずれの側にあるかを判定す
る手段４５と、この判定した時点における運転条件の属
する学習領域に対応して格納されている学習値ＰＨ０Ｓ
を読み出し、この読み出された学習値ＰＨ０３を前記リ
ッチ、リーンの判定結果に応じて更新する手段４６と、
前記特殊ゾーン信号から特殊ゾーンにあるかどうかを判
定する手段４７と、特殊ゾーンにある場合に前記学習値
ＰＨ０３の更新を禁止する手１９４Ｂとを設けた。
第２の発明は、第１図（Ｂ）に示すように、エンジンの
負荷（たとえば吸入空気量Ｑａ）と回転数Ｎｅをそれぞ
れ検出するセンサ３１，３２と、これらの検出値に基づ
いて基本噴射量Ｔｐを計算する手段３３と、触媒コンバ
ータ前の排気通路に介装され排気空燃比に応じた出力を
するセンサ（たとえば０２センサ）３４と、このセンサ
出力ＶＦＯとあらかじめ定めた目標値（たとえば理論空
燃比）との比較により空燃比がこの目標値を境にして反
転したかどうかを判定する手段３５゛と、この判定結果
に応じ空燃比が目標値の近傍へと制御されるように空燃
比フィードバック制御の基本制御定数（たとえば比例分
ＰｐｙＰＬ）を少なくともエンジンの負荷と回転数に応
じてあらかじめ設定したマツプを備え、そのマツプには
他の領域よりも格段に異なる値を有する特殊ゾーンを設
けるとともに、前記基本制御定数の値と前記特殊ゾーン
であることの情報として用いる特殊ゾーン信号とを前記
マツプに格納した基本制御定数用メモリ３６と、少なく
ともエンジンの負荷と回転数から定まる学習領域を前記
基本制御定数用メモリ３６より大きく（たとえば４つに
）区分けし、区分けした各学習領域に対応して空燃比フ
ィードバック制御定数の学習値ＰＨ０３を格納する学習
用メモリ３７と、現在の運転条件が前記いずれの学習領
域に属するかを判定する手段３８と、現在の運転条件の
属する学習領域に対応して格納されている学習値ＰＨ０
８を前記学習用メモリ３７から読み出す手ａ３９と、前
記特殊ゾーンに対する空燃比フィードバック制御定数の
学習値５ＰＨＯ５を格納するもう１つの学習用メモリ５
１と、前記特殊ゾーン信号から特殊ゾーンにあるかどう
かを判定する手段４７と、特殊ゾーンにある場合に前記
特殊ゾーンに対して格納されている学習値５ＰＨＯ８を
前記もう１つの学習用メモリ５１から読み出す手段５２
と、この読み出された特殊ゾーンに対する学習値５ＰＨ
Ｏ８または前記読み出された特殊ゾーン以外の領域に対
する学習値ＰＨ０８にて前記基本制御定数ＰＲ９ＰＬを
修正した値に基づいて空燃比フィードバック補正量ａを
決定する手段４０と、この空燃比フィードバック補正量
ａにて前記基本噴射量Ｔｐを補正して燃料噴射量Ｔｉを
決定する手段４１と、この噴射量Ｔｉを燃料噴射装置４
３に出力する手段４２と、前記触媒コンバータ後の排気
通路に介装され排気空燃比に応じた出力をする第２のセ
ンサ（たとえば０２センサ）４４と、このセンサ出力Ｖ
ＲＯと前記目標値との比較により空燃比がリッチ、リー
ンのいずれの側にあるかを判定する手段４５と、この判
定した時点における運転条件が前記特殊ゾーンにない場
合にその運転条件の属する学習領域に対応して格納され
ている学習値ＰＨ０８を読み出し、この読み出された学
習値ＰＨ０８を前記リッチ、り一ンの判定結果に応じて
更新する手段４６と、同じく空燃比がリッチ、リーンの
いずれの側にあるかを判定した時点における運転条件が
前記特殊ゾーンにある場合に特殊ゾーンに対して格納さ
れている学習値５ＰＨＯＳを読み出し、この読み出され
た学習値５ＰＨＯ８を前記リッチ、リーンの判定結果に
応じて更新する手段５３とを設けた。
（作用） 第１の発明では、学習領域が大きく区分けされると、１
回の更新で広いエリアが一度に更新されることになり、
更新頻度が高くなる。
ただし、基本制御定数のマツプに特殊ゾーンを有し、こ
の特殊ゾーンが１つの学習領域よりも小さいと、運転点
が特殊ゾーンに移りふたたび特殊ゾーン外に戻った直後
において、要求される補正量と異なり、学習精度が低下
する。
この場合に、基本制御定数用メモリ３６に特殊ゾーン信
号が格納されでいると、特殊ゾーンの情報ため新たなメ
モリを用意する必要がない。
また、特殊ゾーン判定手段４７と学習更新禁止手段４８
により、特殊ゾーンにおいて学習値の更新が禁止される
と、上記のように運転点が特殊ゾーンに移りふたたび特
殊ゾーン外に戻った直後においても、要求される補正量
と異なることがない。
第２の発明では、学習用メモリ３７の他に、特殊ゾーン
のためにもう１つの学習用メモリ５１が用意されると、
特殊ゾーン外から特殊ゾーンに移った直後にも、適切な
学習値が与えられる。
（実施例） 第２図は第１の発明の一実施例のシステム図である。図
において、吸入空気はエアクリーナから吸気管３を通っ
てエンジン１のシリングに吸入され、ｍ料はコントロー
ルユニット２１からの噴射信号に基づきインジェクタ（
燃料噴射装置）４よりエンジン１の吸気ボートに向けて
噴射される。シリング内で燃焼したガスは排気管５の下
流に位置する触媒フンバータロに導入され、ここで燃焼
ポス中の有害成分（Ｃｏ、ＨＣ，Ｎ０ｘ）が三元触媒に
より清浄化されて排出される。
吸入空気量Ｑａはエフ７０−メータ７により検出され、
アクセルペダルと連動するスロットルバルブ８によって
その流量が制御される。エンジンの回転数Ｎｅはクラン
ク角センサ１０により検出され、つオータクヤケットの
冷却水温Ｔｗは水温センサ１１により検出される。
触媒コンバータ６の前と後の排気管にそれぞれ設けられ
る０２センサ（空燃比センサ）１２Ａ、１２Ｂは、理論
空燃比を境にして急変する特性を有し、理論空燃比の混
合気よりもリッチ側であるかり一ン側であるかのいわゆ
る２値を出力する。なお、０２センサに限らず、全域空
燃比センサやリーンセンサなどであっても構わない。
９はスロットルバルブ８の開度を検出するセンサ、１３
は７７クセンサ、１４は車速センサである。
上記エア７０−メータ７．クランク角センサ１０、水温
センサ１１，２つの０２センサ１２Ａ、１２Ｂなどから
の出力は、８ビツトパソコンからなるコントロールユニ
ット２】に入力され、コントロールユニット２１からは
、インジェクタ４に対して燃料噴射信号が出力される。
第３図はコントロールユニット２１のブロック図を示し
、ＣＰＵ２３では、主に第４図〜第６図に示すところに
したがって、また後述する第１７図〜第１９図、第２１
図に示すところにしたがって、宇習槻能つきの空燃比フ
ィードバック制御を行う。Ｉ１０ボー）２２は第１図（
Ａ）の出力手段４２の機能を果たす。
第４図は前０２七ンサ出力ＶＦＯに基づ＜！２ｍ比フエ
フドバック制御の基本ルーチンで、回転同期で実行され
る。
８５２〜Ｓ５４は第１図（Ａ）の反軟判定手段３５の機
能を果たす部分である。ここでは前０２センサ出力ＶＦ
Ｏと理論空燃比相当のスライスレベルの比較により空燃
比がこのスライスレベルを境にしてリッチあるいはリー
ンのいずれの１１１に２反（したかを判定する。
Ｓ５５と３６３では上記の判定結果に応じてマツプを参
照することにより、比例分を読み出し、これをＣＰＵ内
のレノスタに格納する。比例分のマツプ値ｐ、、ｐＬは
あらかじめ与えられる値であり、空燃比フィードバック
制御の基本制御定数である。
このマツプ値の特性を第１０図に示すと、斜線で囲った
領域では、車両にサージングが生ずるので、これを避け
るため、この領域には他の領域よりも格段に小さな値を
入れている。この意味で斜線領域は数値的に特殊なゾー
ンである。
この例では特殊ゾーンがほぼ高回転低負荷域に生じてい
るが、特殊ゾーンの生じる位置は、エンジンや車両の特
性に応じて変化するものであり、この運転域に限られる
ものではない、また、特殊ゾーンに格納される数値につ
いても、小さい場合に限られるものでなく、他の領域よ
りも大きく異なっていればよい。
また、マツプ特性は基本噴射パルス幅（エンジン負荷相
当量）Ｔｐとエンジン回転数Ｎｅをパラメータにしてい
るが、さらにＮｅの変化量をもパラ／−夕とすることが
できる。このマツプを備えるメモリが＄１図（Ａ）の基
本制御定数用メモリ３６である。
一方、８ビツトパソコンでは、通常１語に２バイト（１
６ビツト）が割り振られ、これら１６ビツトのすべてが
数値情報のために使われるわけでなく、パリティチエツ
クなどのために１ビツトが使われる等するが、後に残っ
たビット数だけでも数値情報を表すには十分である。こ
のため、数値を右詰めにするにしろ左詰めにするにしろ
、頭や尻に実際には数値として使われずにａθ″のまま
残るビットが存在する。
この例では、第１０図で示した特殊ゾーンに格納する数
値に関してだけ、実際に数値として使われずに頭や尻に
残るビット（この例では７番目のビット）に６１″をい
れておく、こうすると、７番目のビット（以下「ビット
７」という）の値をみて、これが′Ｉ′′であればその
ときの３１軟条件が特殊ゾーンにあると、この逆にこれ
が“０″であれば特殊ゾーン以外であると判断すること
ができる。つまり、この例では数値情報ビットのうち、
実際に使用されていないビットを、特殊ゾーンであるか
どうかの情報をもたせた特殊ゾーン信号として用いるの
である。
Ｓ６０と８６８では上記の判定結果に応じてマツプを参
照することにより、積分分のマツプ値１Ｒ１１を読み呂
し、これをＣＰＵ内のレノスタに格納する。
なお、Ｓ６１とＳ６９では、次式によりマツプ値！ＲＡ
ＩＬにエンジン負荷（たとえば後述する燃料噴射パルス
幅Ｔｉ）を乗じた値を最終的な積分分ＩＲ１ＩＬとして
求めている。
Ｉ　Ｒ−ｉｐＸ　Ｔ　ｉ・・・■ Ｉ　、＝　ｉＬｘ　Ｔ　ｉ・＝。
この場合、エンジン負荷は、Ｔｉに限らずＴｐ十０ＦＳ
Ｔ等でも構わない、ただし、０ＦＳＴはオフセット量で
ある。
こうした負荷補正が必要となるのは、ａの制御周期が長
くなる運転域ではａの振幅が大きくなって、三元触媒の
＃気浄化性能が落ちることがあるので、αの振幅をαの
制御周期によらずほぼ一定とするためである。
８５８と８６６では次式により比例分の学習値ＰＨ０８
により比例分のマツプ値ＰＲ，ＰＬを修正する。
Ｐ　Ｒ＝　Ｐ　Ｒ−Ｐ　ＨＯＳ・・・■ＰＬ＝ＰＬ＋Ｐ
Ｈ０８・・・■ これらの式によれば、前０２センサ出力ＶＦＯに基づく
空燃比フィードバック制御を行っても空燃比がいずれか
の側にずれている場合に、このずれが学習値ＰＨ０Ｓに
て解消されることを意味する。
Ｓ５６と８６４の「＊」は第５図のルーチンを、またＳ
５７と８６５の１木本」は第６図のルーチンを起動する
指示を行なうことを示す。
第５図は前０２センサ出力ＶＦＯが反献する周期を演算
周期として実行される。
まず、Ｓ８１〜Ｓ８７は学習の更新条件にあるかどうか
をみる部分である。
このうち、Ｓ８１では後０２センサが活性状態にあるか
どうが、Ｓ８２ではｔ＆０２センサが故障していない（
図ではｆＯＫＪで略記する。以下同じ）かどうか、さら
にＳ８３では触媒も活性状態にあるかどうかをみて、後
０２センサ、触媒とも活性状態にあり、かつｔ＆ｏｚセ
ンサが故障していない場合に限ってＳ８４に進む。
Ｓ８４ではＣＰＵ内のしνスタに格納してあるマツ７”
　値Ｐ　Ｌ　＊　Ｐ　Ｒの数値情報からビラドアが′１
”であるかどうかをみて、“１＠でなければそのときの
運転兼件が特殊ゾーンにないと判断して３８５以降に進
む。
Ｓ８５ではカウンタ値ｊを１だけインクリメントする。
このカウンタ値ｊは特殊ゾーンにないと判断されてから
の空燃比の反較した回数を表す。
Ｓ８６ではこのカウンタ値ｊと一定値ｎ（たとえば１２
回）とを比較し、ｊ≧ｎであれば特殊ゾーン以外の領域
で一定の時開だけ空燃比制御が行なわれたと判断してＳ
８７に進む、これは、空燃比制御が安定してから更新を
行わせるためである。
同様にして、Ｓ８７でアイドル状態にあればＳ８８には
進ませない。アイドル状態ではエンジンの暖機が優先さ
れるため、空燃比のフィードバック制御が停止される運
転域だからである。
Ｓ８８では現在の運転条件がいずれの学習領域に属する
かを判定する。
学習領域を第１１図に示すと、エンジン回転数Ｎｅと基
本噴射パルス幅Ｔｐから定まる領域が、はぼ等分に大き
く４つ（Ａ−Ｄ）に区分けされ、各領域に対応して設け
られたメモリに学習値ＰＨ０８が格納される。学習領域
を大きく区分けしたのは、領域を大きく区分けするほど
学習の頻度が高まり、かつ学習値を格納するメモリの数
も少なくすることができるからである。これらメモリに
て第１図（Ａ＞の学習用メモリ３７の機能が果たされる
。
８８９では前回と同じ学習領域にあるかどうかをみて、
前回と同じ学習領域にあれば、Ｓ９０に進む、Ｓ９０で
は別のカウンタ値ｊＲを１だけインクリメントする。Ｓ
９１ではこのカウンタ値ＪＲと一定値ｎＲ（たとえば６
回）を比較し、ｊＲ≧ｎＲであれば、運転条件が同じ学
習領域に一定時間継続して滞在したと判断して、Ｓ９２
に進む。
定値ｎＲは後０２センサの応答遅れを考鷹するものであ
る。
Ｓ９２では一定時間のあいだ滞在した学習領域に対応す
るメモリに格納されている学習値ＰＨ０８をマツプ参照
により読み出し、ＣＰＵ内のレジスタに格納する。
Ｓ９３は第１図（Ａ）のリッチ、リーン判定手段４５の
機能を果たす部分である。ここでは後０２センサ出力Ｖ
ＲＯと理論空燃比相当のスライスレベルの比較により、
空燃比がリッチ側にあると判断した場合はＳ９４に、こ
の逆にリーン側にあると判断されると５９６に進む。
Ｓ９４とＳ９６は、Ｓ９８とともに、第１図（Ａ）の学
習値更新手段４６の機能を果たす部分である。
Ｓ９４では、Ｓ９２で読み出した学習値ＰＨ０８を次式
により更新する。
ＰＨ０８＝ＰＨＯ３−ＤＰＨＯ３Ｒ・・・■この場合、
一定値ＤＰＨＯ８Ｒだけ差し引くのは、次の理由による
。Ｓ９４に進むのはリッチ側にあると判断される場合で
あるから、空燃比をリーン側に戻さなければならない、
そのためには、Ｓ５９のＰＲを大きくしかつＳ６７のＰ
Ｌを小さくすることであるが、学習値ＰＨ０３は上記の
■。
■式の形で導入してあるので、ＰＲを大きくしかつＰＬ
を小さくするにはＰＨ０８を小さくすればよいのである
。つまり、上記の■、■式のＰＨ０８に付した正負の符
号はこうした点から定められている。
なお、空燃比なり−ン側に戻すため、Ｐ、とＰＬの両方
を変更する必要は必ずしもなく、ＰＲを大きくするのみ
あるいはＰＬを小さくするのみでも構わない。
一方、Ｓ９６では次式により学習値ＰＨ０８を更新する
。
ＰＨ０８＝ＰＨＯ８＋ＤＰＨＯ８Ｌ・・・■ただし、０
式においてＤＰＨＯ８Ｌも一定値である。
なお、この例では、減少量ＤＰＨＯ８Ｒよりも増加量Ｄ
　Ｐ　ＨＯＳ　Ｌを大きくすることで、エミッションの
収束性をよくしている。ただし、大きくするといっても
限度はある。
Ｓ９５とＳ９７ではＳ９４とＳ９６で更新した学習値を
下限値あるいは上限値に制限する。これは学習値により
制御し得る範囲を限ることで、空燃比制御を安定させる
ためである。
８９８では更新された学習値ＰＨ０８を同じ学習領域に
対応するメモリに格納する。
一方、Ｓ８４で、ビット７が“１″であればそのときの
運転条件が特殊ゾーンにあると判断してＳ８５以降の学
習値の更新を飛ばし、Ｓ９９に進む。
第１図（Ａ）との対応でいえば、Ｓ８４は特殊ゾーン判
定手段４７の機能を果たし、学習値の更新を飛ばすこと
で、学習更新禁止手段４８の機能が果たされる。
Ｓ９９ではＣＰＵ内のレジスタに格納されているマツプ
値ＰＬ＋ＰＲの数値情報のうちビット７の値を“０”に
戻して入れなおす。これは、数値情報ビットはもともと
数値を表示するものであるから、そのままではビット７
の′１″も数値の一部として扱われることになってしま
うからである。
第６図は学習値ＰＨ０８をルックアップするためのルー
チンで、この処理も前０２センサ出力ＶＦＯが反軟する
周期を演算周期として実行される。
５１１１では後０２センサが故障していないかどうかを
みて故障してなければ、５１１２に進む。
５１１２は第１図（Ａ）の学習領域判定手段３８の機能
を果たす部分で、現在の運転条件が−１ずれの学習領域
に属するかを判定する。
５１１３は第１図（Ａ）の学習値読み出し手段３９の機
能を果たす部分で、現在の運転条件の属する学習領域に
対応するメモリに格納されている学習値ＰＨ０８を読み
出す、このＰＨ０８が第４図の８５８と３６６で使われ
る。
一方、５１１１で後０２センサに故障が生じている場合
は、５１１４でＰＨ０８＝０とする。つまり、故障した
センサから求めた学習値に信頼性がなくなるので、学習
機能を外すことにする。
第４図に戻り、Ｓ５９．Ｓ６２．Ｓ６７、Ｓ７０は、Ｓ
５８とＳ６６とともに、第１図（Ａ）の空燃比フィード
バック補正量決定子ｐｉ４０の機能を果たす部分であり
、ここでは、空燃比フィードバック制御定数（比例分Ｐ
Ｒ９ＰＬと積分分Ｉ　Ｒｔ　ｒ　Ｌ）を用いて空燃比フ
ィードバック補正係数ａを計算する。
こうして求めた補正係数ａからは第２４図にしたがって
燃料噴射パルス幅Ｔｉが決定される。第２４図の８４１
にて第１図（Ａ）の基本噴射量計算手段３３の機能が、
Ｓ４２．Ｓ４３にで燃料噴射量決定手段４１の機能が果
たされる。
第７図は後０２センサが活性状態にあるかどうかを判定
するためのサブルーチンで、第５図の８８１の詳細であ
る１回献同期で実行される。
始動時で述べると、５１２１では後ｏ２センサが活性状
態にあるかどうかの判定結果を示すフラグの値をみるが
、始動時には活性状態にないので、フラグは立りでおら
ず５１２２に進む。
５１２２では、スタータがＯＮになっているがどうかを
みる。始動した後はスタータがＯＦＦになるので、５１
２３に進む。
５１２３ではカウンタ値ｊ１を１だ（ナインクリメント
する。このカウンタ値ｊ１はスタータがＯＦＦになって
からエンジンが回転した数を表す。
５１２４では、このカウンタ値ｊ１と一定値ｎ１を比較
し、１≧０１であれば、始動時より一定の時間経過した
と判断して５１２５に進む。
５１２５では後０２センサ出力ＶＲＯが所定の範囲（そ
の下限値をＲＬ、その上限値をＲＨとする）に収まって
いるかどうかをみる。この場合ＲＬ、ＲＨとも一定値（
たとえばＲＬは２００＋Ｖ１ＲＨｌ！　７００　＋＊Ｖ
　）ｔ’アル。
第１２図に始動からのセンサ出力ＶＲＯの時間変化を示
すと、活性状態になった後は、センサ出力Ｖ　Ｒ０１！
最大を９００ｍＶ、最小を５０舘Ｖとｌ＝で振れる。し
たがって、ＶＲＯ＜ＲＬまたはＲＨ≦ＶＲＯの場合に、
活性状態にあると判断できるのである。
ただし、５１２６では活性状態にあると判断されるごと
にカウンタ値ｊ２を１だ１ナインクリメントし、このカ
ウンタ値ｊ２が一定値ｎ２を越えた場合に初めて８１２
８で７ラグを立てることで、判断の信頼性を向上させて
いる。なお、上記のｎ２とｎ２は、後０２センサやエン
ジンの特性から定まる。
第８図は後０２センサが故障していないかどうかを判定
するためのサブルーチンで、７ユエルカツトを一定時間
継続した後のセンサ出力ＶＲＯがスライスレベルＲＬを
下回っておらず、あるいはスロットルバルブを一定時間
全開した後のセンサ出力ＶＲＯがスライスレベルＲＨを
上回っていない場合に、センサに故障を生じていると判
断し、センサが故障したことを意味するフラグを立てる
ものである。
ただし、同図においてカウンタ値ｊ３が７１ニルカツト
を継続した時間を、カウンタｊ４がスロットルバルブが
全開を継続した時間を表す、ｎ３と０４は一定値で、後
０２センサとエンジンの特性から定まる。
第９図は触媒が活性状態になったかどうかを判定するた
めのサブルーチンで、スタータがＯＦＦになってからの
回転数を表すカウンタ値」５が、始動時の冷却水温に応
じて定まる基準値ｎ５を越える場合に触媒が活性状態に
なったことを意味するフラグを立てるものである。第１
３図に基準値ｎ５の特性を示す。同特性はテーブルにし
て記憶させておく。
なお、第８図のルーチンは第５図の５８２と第６図の８
１１１の詳細、また第９図のルーチンは第５図の８８３
の詳細である。
ここで、この例の作用を説明する。
学習領域を設けた学習制御において、学習頻度を高める
には、第１１図に示したように、学習領域を大きく区分
けすることである。
一方、空燃比フィードバック制御はもともと排気の浄化
が目的であるため、特定の運転領域においては運転性の
向上のほうが優先されることがあり、第１０図のように
、車両に生ずるサージングの防止を目的として、他の領
域よりも格段に小さな値の格納される特殊ゾーンが生じ
る。
これらの結果として、第１４図で示したように、１つの
学習領域りの中に特殊ゾーンとそれ以外の領域Ｄ′の２
つの領域が存在することになる。
この場合に、特殊ゾーン内の運転点ａで学習値が更新さ
れたとすると、特殊ゾーン外の運転点すに移っても、そ
の運転点すで学習値が改めて更新されるまでは、特殊ゾ
ーン内で更新された学習値が読み出されて使用されるの
で、運（点すで要求される燃料量と異なり、運転性やエ
ミッシタンが悪くなる。
これに対して、この例では特殊ゾーンであるかどうかの
情報を、マツプ値ＰＲｗＰＬを格納する数値情報ビット
のうち、使用していないビットに入れである。つまり、
既存のメモリを有効に用いることで、運転域の中に特殊
なゾーンが生じることがあっても、そのための新たなメ
モリを用意する必要がない。
そして、この情報を用いることにより、特殊ゾーンにお
いては学習値ＰＨ０３の更新が禁止される。このため、
同じ事ｆｉ（特殊ゾーン内の運転点ａから特殊ゾーン外
の運転点すに移った場合）でみると、運転点ａでは学習
値が更新されることがないのであるから、運転、αｂに
移った直後に読み出される学習値は、特殊ゾーン外の領
域Ｄ′で更新された値であり、したがって３！！虻性や
エミッシ夏ンが悪くなることがないのである。
言い替えると、基本制御定数のマツプ内に特殊ゾーンが
設けられることがあっても、そのために空燃比の学習制
御に悪影響をうけることがなく、しかも、学習制御にお
いては、更新頻度を落とすことなく、特殊ゾーンのない
場合と同じだけのメモリで足りるのである。
第１６図に従来例との比較の上にこの実施例の排気性能
を示す、なお、同図において、白丸は触媒に劣化を生じ
ていない場合、黒丸は触媒に劣化を生じている場合の特
性である。
なお、特殊ゾーンは、＄１４図のように１つの学習領域
りに含まれるとは限らず、第１５図で示すように、２つ
以上の学習領域にまたがる場合も考えられるが、この場
合にあっても同様の効果が得られる。
第１７図は第１の発明の池の実施例で、第５図に対応す
る。
この例では、Ｓ８４で特殊ゾーンであることがわかると
、５１７１で学習値ＰＨ０８をＰＨ０８＝Ｏとする。こ
れにより、特殊ゾーンで１１学習機能が外される。
というのも、先の実施例において特殊ゾーンで更新され
た学習値が特殊ゾーン外の領域Ｄ′で最適とならなかっ
たように、特殊ゾーン外の領域Ｄ′で更新された学習値
も特殊ゾーンでは最適な値とならないからである。つま
り、最適でない学習値を用いて特殊ゾーンでのサージン
グに影響を与えるよりは、いつそ用いないほうがよいと
するものである。
第１８図と＃１９図は第２の発明の一実施例で、それぞ
れ第５図と第６図に対応する。
この例では、第２０図で示したように学習領域りの中に
生ずる特殊ゾーンＥに対して１つメモリを追加し、学習
値を格納するメモリとしては合計５つとしたものである
。
第１８図のＳ８４でビット７が１″であることから特殊
ゾーンであることが判定されると、５１８１〜５１８５
では、Ｓ９２〜Ｓ　９４．Ｓ　９　Ｇ、Ｓ９８と同様に
して、特殊ゾーンに対するメモリに格納されている学習
値５ＰＨＯ３が更新される。
また、第１９図の８１９１で特殊ゾーンにあることが判
断されると、５１９２，５１９３にて特殊ゾーンに対す
るメモリから学習値５ＰＨＯ８が読み出され、これがＰ
Ｈ０８を格納するレジスタに格納される。
第１４図で示したように、特殊ゾーン内で学習値の更新
を禁止するだけだと、特殊ゾーン内の運転点ａから特殊
ゾーン外の運転点すに移った直後に読み出される学習値
を適切にすることはできるが、その一方で、特性ゾーン
外の運転点Ｃから特殊ゾーン内の運転点ｄへと移った場
合に読み出される学習値が適切とならない、また、第１
７図の例では、特殊ゾーンに限って学習機能が外される
ため、インジェクタの目詰まりなどの経時変化を生じて
しまった場合にサーノングへの影響がでてしまう。
これに対して、この実施例によれば、特殊ゾーンに対し
て専用のメモリを持つことになるので、メモリの数とし
ては先の実施例よりも１つだけ増えることにはなるが、
特殊ゾーンでの空燃比制御精度が向上し、かつ特殊ゾー
ンでの経時変化に対しても強くなるのである。
第２１図は第２の発明の他の実施例で、これは第１８図
に対応する。この例は特殊ゾーンにおいて学習値５ＰＨ
Ｏ６を更新する際の増減量（一定値）ＳＰＨＯ８Ｌ、５
ＰＨＯ８Ｒを、特殊ソーンニ対するマツプ特性に合わせ
て、他の学習領域での増減量ＤＰＨＯ８よりも小さ（し
たものである。
特殊ゾーンに対するマツプ値ＰＲ９ＰＬには他の領域よ
りも格段に小さな値が格納されているのであるから、こ
れに対する学習値の更新速度は他の領域に比べて小さく
てよいからであり、これにて特殊ゾーンでの制御精度が
向上する。
なお、増減量を小さくすることが必須ではない。
運転性を改善する関係で特殊ゾーンに他の領域よすも格
段に大きな値を格納するような場合には、増減量ＤＰＨ
Ｏ５Ｌ、ＤＰＨＯ８Ｒ（７［［）ｆｔＬＩ：合わせて大
きくしなければならないからである。
最後に、実施例では空燃比フィードバック制御定数とし
て比例分で説明したが、制御定数には他に、積分分、空
燃比判定のデイレイ時間あるいは前ｏ２センサ出力と比
較するスライスレベルがあり、これらに対しても同様に
適用することができる。
（発明の効果） 第１の発明では、学習領域を大きく区分けするとともに
、基本制御定数の値と特殊ゾーン信号とを同じマツプに
格納し、この特殊ゾーン信号より特殊ゾーンであること
が判定されると学習値の更新を禁止するようにしたため
、特殊ゾーンであるかどうかの情報のための新たなメモ
リを不要としつつ、しかも学習頻度を向上することがで
きる。
ｖＪ２の発明では特殊ゾーンでの学習値の更新を禁止す
る代わりに、特殊ゾーンのために学習値のメモリを１つ
新たに用意したため、運転性とエミッシ５ンをさらに改
善することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図（Ａ）と第１図（Ｂ）は各発明のクレーム対応図
、第２図は第１の発明の一実施例の制御システム図、第
３図はこの実施例のコン）ｅｙ−ルユニットのブロック
図、第４図ないし第９図はこの実施例の制御動作を説明
するための流れ図、第１０図はこの実施例の比Ｎ分のマ
ツプ特性図、第１１図はこの実ＪＩＩＨの学習領域図、
第１２図はこの実施例の後０２センサの出力波形図、第
１３図はこの実施例の基準値ｎ５の特性図、第１４図と
第１５図はこの実施例の作用を説明するための領域図、
第１６図はこの実施例の排気特性図、第１７図は他の実
施例の制御動作を説明するための流れ図である。 ＄１１１８１ｆｉと第１９図は第２の発明の一実施例の
制御動作を説明するための流れ図、第２０図はこの実施
例の学習領域図、第２１図は他の実施例の制御動作を説
明するための流れ図である６゛第２２図ないし第２４図
はそれぞれ従来例の制御動作を説明するだめの流れ図で
ある。 ４・・・インノエクタ（燃料噴射装置）、５・・・徘ス
管、６・・・触媒コンバータ、７・・・エア７０−メー
タ（エンジン負荷センサ）、１０・・・クランク角セン
サ（エンジン回（数センサ）、１１・・・水温センサ、
１２Ａ・・・前０２センサ（航空燃比センサ）、１２Ｂ
・・・後０２センサ（後空燃比センサ）、２１・・・コ
ントロールユニｙト、３１・・・エンジン負荷センサ、
・３２・・・エンジン回転数センサ、３３・・・基本噴
射量計算手段、３４・・・前空燃比センサ（第１のセン
サ）、３５・・・反転判定手段、３６・・・基本制御定
数用メモリ、３７・・・学習用メモリ、３８・・・学習
領域判定手段、３９・・・学習値読み出し手段、４ｏ・
・・空燃比フィードバック補正量決定手段、４１・・・
燃料噴射量決定手段、４２・・・出力手段、４３・・・
燃料噴射装置、４４・・・後空燃比センサ（第２のセン
サ）、４５・・・リッチ、リーン判定手段、４６・・・
学習値更新手段、４７−・・特殊ゾーン判定手段、４８
・・・学習更新禁止手段、５１・・・学習用メモリ、５
２・・・学習値読み出し手段、５３・・・学習値更新手
段。 第 図 第 図 第 図 第 図 第１０図 ｅ 第１１ 図 第１２図 第１３図 第１６図 Ｏｘ ・ 触媒耐久品 ○ 触媒新品 第１４図 ｅ 第１５図 第１７図 第１９図 第２０図 第２４図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンの負荷と回転数をそれぞれ検出するセンサ
    と、これらの検出値に基づいで基本噴射量を計算する手
    段と、触媒コンバータ前の排気通路に介装され排気空燃
    比に応じた出力をするセンサと、このセンサ出力とあら
    かじめ定めた目標値との比較により空燃比がこの目標値
    を境にして反転したかどうかを判定する手段と、この判
    定結果に応じ空燃比が目標値の近傍へと制御されるよう
    に空燃比フィードバック制御の基本制御定数を少なくと
    もエンジンの負荷と回転数に応じてあらかじめ設定した
    マップを備え、そのマップには他の領域よりも格段に異
    なる値を有する特殊ゾーンを設けるとともに、前記基本
    制御定数の値と前記特殊ゾーンであることの情報として
    用いる特殊ゾーン信号とを前記マップに格納した基本制
    御定数用メモリと、少なくともエンジンの負荷と回転数
    から定まる学習領域を前記基本制御定数用メモリより大
    きく区分けし、区分けした各学習領域に対応して空燃比
    フィードバック制御定数の学習値を格納する学習用メモ
    リと、現在の運転条件が前記いずれの学習領域に属する
    かを判定する手段と、現在の運転条件の属する学習領域
    に対応して格納されている学習値を前記学習用メモリか
    ら読み出す手段と、この読み出された学習値にて前記基
    本制御定数を修正した値に基づいて空燃比フィードバッ
    ク補正量を決定する手段と、この空燃比フィードバック
    補正量にて前記基本噴射量を補正して燃料噴射量を決定
    する手段と、この噴射量を燃料噴射装置に出力する手段
    と、前記触媒コンバータ後の排気通路に介装され排気空
    燃比に応じた出力をする第２のセンサと、このセンサ出
    力と前記目標値との比較により空燃比がリッチ、リーン
    のいずれの側にあるかを判定する手段と、この判定した
    時点における運転条件の属する学習領域に対応して格納
    されている学習値を読み出し、この読み出された学習値
    を前記リッチ、リーンの判定結果に応じて更新する手段
    と、前記特殊ゾーン信号から特殊ゾーンにあるかどうか
    を判定する手段と、特殊ゾーンにある場合に前記学習値
    の更新を禁止する手段とを設けたことを特徴とするエン
    ジンの空燃比制御装置。 ２、エンジンの負荷と回転数をそれぞれ検出するセンサ
    と、これらの検出値に基づいて基本噴射量を計算する手
    段と、触媒コンバータ前の排気通路に介装され排気空燃
    比に応じた出力をするセンサと、このセンサ出力とあら
    かじめ定めた目標値との比較により空燃比がこの目標値
    を境にして反転したかどうかを判定する手段と、この判
    定結果に応じ空燃比が目標値の近傍へと制御されるよう
    に空燃比フィードバック制御の基本制御定数を少なくと
    もエンジンの負荷と回転数に応じてあらかじめ設定した
    マップを備え、そのマップには他の領域よりも格段に異
    なる値を有する特殊ゾーンを設けるとともに、前記基本
    制御定数の値と前記特殊ゾーンであることの情報として
    用いる特殊ゾーン信号とを前記マップに格納した基本制
    御定数用メモリと、少なくともエンジンの負荷と回転数
    から定まる学習領域を前記基本制御定数用メモリより大
    きく区分けし、区分けした各学習領域に対応して空燃比
    フィードバック制御定数の学習値を格納する学習用メモ
    リと、現在の運転条件が前記いずれの学習領域に属する
    かを判定する手段と、現在の運転条件の属する学習領域
    に対応して格納されている学習値を前記学習用メモリか
    ら読み出す手段と、前記特殊ゾーンに対する空燃比フィ
    ードバック制御定数の学習値を格納するもう１つの学習
    用メモリと、前記特殊ゾーン信号から特殊ゾーンにある
    かどうかを判定する手段と、特殊ゾーンにある場合に前
    記特殊ゾーンに対して格納されている学習値を前記もう
    １つの学習用メモリから読み出す手段と、この読み出さ
    れた特殊ゾーンに対する学習値または前記読み出された
    特殊ゾーン以外の領域に対する学習値にて前記基本制御
    定数を修正した値に基づいで空燃比フィードバック補正
    量を決定する手段と、この空燃比フィードバック補正量
    にて前記基本噴射量を補正して燃料噴射量を決定する手
    段と、この噴射量を燃料噴射装置に出力する手段と、前
    記触媒コンバータ後の排気通路に介装され排気空燃比に
    応じた出力をする第２のセンサと、このセンサ出力と前
    記目標値との比較により空燃比がリッチ、リーンのいず
    れの側にあるかを判定する手段と、この判定した時点に
    おける運転条件が前記特殊ゾーンでない場合にその運転
    条件の属する学習領域に対応して格納されている学習値
    を読み出し、この読み出された学習値を前記リッチ、リ
    ーンの判定結果に応じて更新する手段と、同じく空燃比
    がリッチ、リーンのいずれの側にあるかを判定した時点
    における運転条件が前記特殊ゾーンにある場合に特殊ゾ
    ーンに対して格納されている学習値を読み出し、この読
    み出された学習値を前記リッチ、リーンの判定結果に応
    じで更新する手段とを設けたことを特徴とするエンジン
    の空燃比制御装置。
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